Твердотільні батареї зроблять смартфони більш "живучими": але є прикрий нюанс

Нещодавно компанія Donut Labs представила прототип, здатний змінити індустрію батарей. Однак шлях розробки до полиць магазинів буде непростим, пише PhoneArena.

Чим твердотільні батареї кращі за звичайні

Основна відмінність нової технології від звичних літій-іонних акумуляторів — застосування твердого електроліту замість рідкого або гелеподібного. Це дає відразу кілька критичних переваг:

• Щільність енергії: Тверда структура дає змогу використовувати аноди з металевого літію і робити батареї тоншими, зберігаючи водночас велику ємність.
• Швидкість заряджання: Покращена провідність іонів і терморегуляція дають змогу заряджати пристрої за лічені хвилини.
• Безпека: Твердий електроліт не горить і не вибухає в разі пошкодження, на відміну від рідких аналогів.

У чому прорив Donut Labs

Стартап Donut Labs, заснований за підтримки творців розумного кільця Oura, показав технологію виробництва твердотільних батарей нового типу. Ідея передбачає вуглецеві нанотрубки, покриті оксидом титану, і натрієвий електроліт. Головна особливість — метод виробництва: батареї можна буквально друкувати на принтері (технологія трафаретного друку), що в перспективі робить їх дешевими і масштабованими.

Заявлені характеристики вражають. Щільність енергії становить 400 Вт-год/кг, що значно вище, ніж у літієвих аналогів. Повна зарядка займає 5 хвилин, а ресурс досягає 100 000 циклів перезарядки.

На відміну від багатьох подібних анонсів, ця технологія вже функціонує в реальному продукті. На виставці CES показали електромотоцикл Verge, оснащений такою батареєю. Байк проїжджає 600 км на одному заряді і заповнює 80% енергії менш ніж за 10 хвилин. А отже, технологія вже виходить зі стадії лабораторних експериментів.

Що не так із новими батареями

Незважаючи на очевидні плюси, масовий випуск таких батарей затримується роками. Головна технічна проблема — утворення дендритів. Це мікроскопічні кристалічні нарости, які формуються під час заряджання і розряджання. Згодом ці "голки" можуть фізично проткнути твердий електроліт, спричинивши коротке замикання і вихід батареї з ладу.

Крім того, існує проблема фізичного контакту: при зміні температури матеріали всередині батареї змінюють об'єм, що порушує цілісність з'єднань. Виробництво вимагає екзотичних матеріалів і складних методів, що робить кінцевий продукт поки занадто дорогим для бюджетної електроніки. Той самий мотоцикл Verge коштує близько 30 000 доларів, а Donut Labs все ще шукає фінансування для масштабування виробництва до рівня смартфонів.

Раніше експерти повідомляли, що твердотільні батареї кращі за літій-іонні, але їх не ставлять у телефони. Є значні проблеми, які заважають масово встановлювати їх у мобільні гаджети.